Digitale Ansätze zur Wiederverwendung kritischer Rohstoffe
Im Projekt „Zukunftslabor Circular Economy“ entwickeln Forschende digitale Zwillinge und Produktpässe speziell für Windturbinen und Platinen. Damit analysieren sie, wie sich kritische Rohstoffe gezielt wiederverwenden lassen. Rohstoffe sollen möglichst lange im Kreislauf gehalten und so die Ressourceneffizienz gesteigert werden.
Windturbinen enthalten unter anderem Neodym, Nickel und Kupfer. Obwohl in Deutschland zehntausende Windkraftanlagen in Betrieb sind, gibt es bisher keine fest etablierten Recyclingprozesse für die Turbinen. In Platinen sind unter anderem Kupfer, Zinn und Kobalt verbaut. Platinen werden für zahlreiche elektronische Geräte verwendet, etwa für Motoren in Pedelecs (Fahrrädern mit elektrischem Motor). Die im Zukunftslabor Circular Economy erstellten digitalen Zwillinge sollen Aufschluss über die Bestandteile der Produkte und ihre Zusammenhänge geben.
„Digitale Zwillinge sind digitale Abbildungen realweltlicher Objekte“, erläutert Prof. Dr. Benjamin Leiding, Technische Universität Clausthal, Institute for Software and Systems Engineering. „Ziel ist es, die Objekte so detailliert wie möglich zu beschreiben: Welche Rohstoffe sind enthalten? In welchem Zusammenhang stehen einzelne Bauteile? Welche Informationen sind relevant, um Urban Mining zu ermöglichen? Je detaillierter die Beschreibung ist, desto besser können Möglichkeiten zur Rohstoffverwertung ermittelt werden.“
Nicht so einfach
Ergänzend werden die Forschenden des Zukunftslabors digitale Produktpässe sowohl für Windturbinen als auch für Platinen erstellen. Digitale Produktpässe bilden den Zeitverlauf des Produktes virtuell ab. Sie enthalten Informationen zum gesamten Zyklus – von der Entwicklung über die Produktion bis zur Nutzung, Wiederverwendung und Entsorgung. Für die Umsetzung der digitalen Zwillinge und Produktpässe sind genaue Informationen erforderlich. Daher recherchieren die Forschenden öffentlich verfügbare Daten über Windturbinen und Platinen aus technischen Datenblättern, führen Gespräche mit Herstellern, Betreibern und Entsorgungsfirmen und ziehen Rückschlüsse über die Menge der im Umlauf befindlichen kritischen Rohstoffe. „Es gestaltet sich schwierig, die benötigten Daten zu erhalten“, räumt Benjamin Leiding ein. „Derzeit zeichnet sich eine Landkarte unvollständiger Produktinformationen ab. Sollte sich dieses Informationsdefizit bei weiterer Recherche nicht bessern, wäre auch das eine wichtige Erkenntnis: Aufzuzeigen, welche Informationen fehlen, um das Urban Mining sinnvoll vorantreiben zu können.“ In den kommenden Jahren werden die Forschenden zudem untersuchen, welche Strukturen Anwender motivieren, veraltete oder defekte Produkte zurückzugeben und damit der Kreislaufwirtschaft zuzuführen. Im Fokus werden weiterhin Produkte stehen, die kritische Rohstoffe enthalten. Auch bei dieser Untersuchung werden digitale Systeme eine wichtige Rolle spielen.
(Erschienen im EU-Recycling Magazin 06/2026, Seite 27, Foto: MSV, KI-generiert)
